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热塑性材料作为3D打印材料的优势及不足

更新时间: 2021-07-29 17:52:28  查看次数: 420    


我们把热塑性材料作为3D打印材料,有诸多优势其一,热塑性材料种类极为丰富、成本低廉、应用场景极为广泛;其二,热塑性材料作为复合材料的基体,功能和性能都有很大的优化和提升空间;其三,适用于热塑性打印的FDM打印机拥有结构简单、技术成熟、成本低廉、推广度极高等优势。


但是也存在以下的不足:首先经常作为3D打印材料使用的种类却不多,原因在于部分热塑性材料不具有良好的粘结性,挤出丝粘结而成的实体较为松散;或者遇冷固化的时候收缩严重,在打印模型的边缘会发生翘曲现象,严重影响模型整体性;其次,一般的热塑性材料本身强度不高,加上这种靠熔融以后粘接的方式形成的打印件存在严重的界面问题,进一步影响其绝对的力学性能;另外,正如在之前五轴打印技术原理中所提的,一般三轴的FDM打印机在不加优化的情况下,对于打印存在大跨度的三维模型有天然的劣势。

比如说天津把热塑性材料作为3D打印材料打印成型是利用其熔融温度以上较好的流动性,遇冷则可以快速固化定型的特点。通过从很小的口模挤出热熔融的材料,离开口模后遇冷又会快速固化,口模相当于一个点,利用机械设备让口模可以按照设定路径移动,就可以覆盖一个二维的切片形状,从而实现该切片的成型,满足了第一个条件;通过对挤出量的控制可以简单实现对于单层材料厚度的控制,满足了第二个条件;热熔以后的材料具有一定的粘性,可以实现挤出丝之间以及层间的粘结,满足了第三个条件。


目前天津市面上最广泛的热塑性材料3D打印机。首先必须将热塑性材料加工成线材的形式。线材将通过导管等装置将线材导入打印头,齿轮持续带动线材进入打印头,对齿轮转速的控制可以实现对挤出量的控制。打印头部分可以进行加热,当温度到达该材料的适宜加工温度时就由固态变为流动状态,从口模挤出。挤出丝会与接触的表面粘结,并且由于温度下降而快速转变为固体状态。

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